interface簡介
Go語言以簡單易上手而著稱，它的語法非常簡單，熟悉C++，Java的開發(fā)者只需要很短的時間就可以掌握Go語言的基本用法。
interface是Go語言里所提供的非常重要的特性。一個interface里可以定義一個或者多個函數(shù)，例如系統(tǒng)自帶的io.ReadWriter的定義如下所示：
type ReadWriter interface {
Read(b []byte) (n int, err error)
Write(b []byte) (n int, err error)
}
任何類型只要它提供了Read和Write的綁定函數(shù)實現(xiàn)，Go就認為這個類型實現(xiàn)了這個interface（duck-type），而不像Java需要開發(fā)者使用implements標明。
然而Go語言的interface在使用過程中卻有一個特別坑的特性，當你比較一個interface類型的值是否是nil的時候，這是需要特別注意避免的問題。
一次真實的踩坑
這是我們在GoWorld分布式游戲服務器的開發(fā)中，碰到的一個實際的bug。由于GoWorld支持多種不同的數(shù)據(jù)庫（包括MongoDB，Redis等）來保存服務端對象，因此GoWorld在上層提供了一個統(tǒng)一的對象存儲接口定義，而不同的對象數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)只需要實現(xiàn)EntityStorage接口所提供的函數(shù)即可。
// EntityStorage defines the interface of entity storage backends
type EntityStorage interface {
List(typeName string) ([]common.EntityID, error)
Write(typeName string, entityID common.EntityID, data interface{}) error
Read(typeName string, entityID common.EntityID) (interface{}, error)
Exists(typeName string, entityID common.EntityID) (bool, error)
Close()
IsEOF(err error) bool
}
以一個使用Redis作為對象數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)為例，函數(shù)OpenRedis連接Redis數(shù)據(jù)庫并最終返回一個redisEntityStorage對象的指針。
// OpenRedis opens redis as entity storage
func OpenRedis(url string, dbindex int) *redisEntityStorage {
c, err := redis.DialURL(url)
if err != nil {
return nil
}
if dbindex >= 0 {
if _, err := c.Do("SELECT", dbindex); err != nil {
return nil
}
}
es := redisEntityStorage{
c: c,
}
return es
}
在上層邏輯中，我們使用OpenRedis函數(shù)連接Redis數(shù)據(jù)庫，并將返回的redisEntityStorage指針賦值個一個EntityStorage接口變量，因為redisEntityStorage對象實現(xiàn)了EntityStorage接口所定義的所有函數(shù)。
var storageEngine StorageEngine // 這是一個全局變量
storageEngine = OpenRedis(cfg.Url, dbindex)
if storageEngine != nil {
// 連接成功
...
} else {
// 連接失敗
...
}
上面的代碼看起來都很正常，OpenRedis在連接Redis數(shù)據(jù)庫失敗的時候會返回nil，然后調(diào)用者將返回值和nil進行比較，來判斷是否連接成功。這個就是Go語言少有的幾個深坑之一，因為不管OpenRedis函數(shù)是否連接Redis成功，都會運行連接成功的邏輯。
尋找問題所在
想要理解這個問題，首先需要理解interface{}變量的本質(zhì)。在Go語言中，一個interface{}類型的變量包含了2個指針，一個指針指向值的類型，另外一個指針指向?qū)嶋H的值。 我們可以用如下的測試代碼進行驗證。
// InterfaceStructure 定義了一個interface{}的內(nèi)部結構
type InterfaceStructure struct {
pt uintptr // 到值類型的指針
pv uintptr // 到值內(nèi)容的指針
}
// asInterfaceStructure 將一個interface{}轉換為InterfaceStructure
func asInterfaceStructure (i interface{}) InterfaceStructure {
return *(*InterfaceStructure)(unsafe.Pointer(i))
}
func TestInterfaceStructure(t *testing.T) {
var i1, i2 interface{}
var v1 int = 0x0AAAAAAAAAAAAAAA
var v2 int = 0x0BBBBBBBBBBBBBBB
i1 = v1
i2 = v2
fmt.Printf("sizeof interface{} = %d\n", unsafe.Sizeof(i1))
fmt.Printf("i1 %x %+v\n", i1, asInterfaceStructure(i1))
fmt.Printf("i2 %x %+v\n", i2, asInterfaceStructure(i2))
var nilInterface interface{}
fmt.Printf("nil interface = %+v\n", asInterfaceStructure(nilInterface))
}
這段代碼的輸出如下：
sizeof interface{} = 16
i1 aaaaaaaaaaaaaaa {pt:5328736 pv:825741282816}
i2 bbbbbbbbbbbbbbb {pt:5328736 pv:825741282824}
nil interface = {pt:0 pv:0}
所以對于一個interface{}類型的nil變量來說，它的兩個指針都是0。這是符合Go語言對nil的標準定義的。在Go語言中，nil是零值（Zero Value），而在Java之類的語言里，null實際上是空指針。關于零值和空指針有什么區(qū)別，這里就不再展開了。
當我們將一個具體類型的值賦值給一個interface類型的變量的時候，就同時把類型和值都賦值給了interface里的兩個指針。如果這個具體類型的值是nil的話，interface變量依然會存儲對應的類型指針和值指針。
func TestAssignInterfaceNil(t *testing.T) {
var p *int = nil
var i interface{} = p
fmt.Printf("%v %+v is nil %v\n", i, asInterfaceStructure(i), i == nil)
}
輸入如下：
nil> {pt:5300576 pv:0} is nil false
可見，在這種情況下，雖然我們把一個nil值賦值給interface{}，但是實際上interface里依然存了指向類型的指針，所以拿這個interface變量去和nil常量進行比較的話就會返回false。
如何解決這個問題
想要避開這個Go語言的坑，我們要做的就是避免將一個有可能為nil的具體類型的值賦值給interface變量。以上述的OpenRedis為例，一種方法是先對OpenRedis返回的結果進行非-nil檢查，然后再賦值給interface變量，如下所示。
var storageEngine StorageEngine // 這是一個全局變量
redis := OpenRedis(cfg.Url, dbindex)
if redis != nil {
// 連接成功
storageEngine = redis // 確定redis不是nil之后再賦值給interface變量
} else {
// 連接失敗
...
}
另外一種方法是讓OpenRedis函數(shù)直接返回EntityStorage接口類型的值，這樣就可以把OpenRedis的返回值直接正確賦值給EntityStorage接口變量。
// OpenRedis opens redis as entity storage
func OpenRedis(url string, dbindex int) EntityStorage {
c, err := redis.DialURL(url)
if err != nil {
return nil
}
if dbindex >= 0 {
if _, err := c.Do("SELECT", dbindex); err != nil {
return nil
}
}
es := redisEntityStorage{
c: c,
}
return es
}
至于那種方法更好，就見仁見智了。希望大家在實際項目中不要踩坑，即使踩了也能快速跳出來！
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